九年级物理全册 第十五章 第二节 科学探究：欧姆定律课件 （新版）沪科版.ppt

第二节科学探究 欧姆定律 体验 电流与电压 电阻的关系活动 把小灯泡 电池和开关分别组成串联电路 闭合开关 观察小灯泡的发光情况 活动1 一节干电池和一个2 5v 电阻大约为8 小灯泡串联活动2 两节干电池和一个2 5v 电阻大约为8 小灯泡串联活动3 两节干电池和一个3 8v 电阻大约为12 小灯泡串联 1 比较活动1 2 活动中小灯泡更亮 2 比较活动2 3 活动中小灯泡更亮 3 根据三次活动可以看出通过灯泡的电流大小与 和有关 提示 1 2 2 2 3 电压电阻 1 电流与电压 电阻的关系是什么 2 欧姆定律的内容是什么 3 欧姆定律的计算公式及各个物理量的单位是什么 探究1电流大小与哪些因素有关结合 体验 中的活动 思考以下问题 1 猜想与假设 你认为电流大小与电压的大小有没有关系 如果有关系 你认为可能存在什么关系 参考答案 有关系电压越高 电流越大 或者电流可能跟电压成正比 2 探究电流与电压的关系 1 实验方法 探究电流与电压关系时 需控制不变 改变 该种方法被称为法 提示 电流大小与电压和电阻有关 研究电流与电压关系 为避免电阻对实验结果的影响 需控制电阻不变 改变电压 在物理上这种研究方法被称为控制变量法 参考答案 电阻电压控制变量 2 测量器材 用测导体两端的电压 用测导体两端的电流 在实验中 还需要使用 提示 测电压需用电压表 测电流需用电流表 为方便改变电压还需用到滑动变阻器 参考答案 电压表电流表滑动变阻器 3 设计实验电路并连接电路图 提示 按照测量要求可确定电路组装图 参考答案 4 实验数据及分析可得出实验结论 提示 通过分析表格中的数据可知 三组数据中的电阻值不变 电压值增大时 电流值增大 且电流与电压成正比 参考答案 在电阻一定时 导体中的电流与导体两端的电压成正比 5 交流与评估 在实验中 滑动变阻器的作用 a b 提示 把滑动变阻器接入电路 增大了电路中的电阻 可以限制电路中的电流 有保护电路的作用 另外 通过改变滑动变阻器的电阻 来改变电阻两端的电压 探究电阻中电流与电压的关系 参考答案 a 保护电路b 改变电阻两端电压 如何选择电流表和电压表的量程 提示 在选择电压表时 保证电源电压小于电压表的最大测量值 且尽量选用小量程 提高精确度 根据试触法选择电流表的量程 首先将电流表的大量程接入电路 如果电流表示数小于小量程 则换用小量程 否则选用大量程 参考答案 根据电源电压选择电压表 电压表量程大于电源电压 利用试触法选择电流表 为了提高测量的精确度 尽量选用小量程 3 探究电流与电阻的关系 1 猜想与假设 结合 体验 中的活动 你认为电流大小与电阻的大小有没有关系 如果有关系 你认为可能存在什么关系 参考答案 有关系 电阻越大 电流越小 或者电流可能跟电阻成反比 2 实验设计 由控制变量法可知 探究电流与电阻关系时 需控制不变 改变 参考答案 电压电阻 3 实验数据及分析可得实验结论 提示 表中三组数据中的电压值保持3v不变 当电阻值增大时 电流值减小 电阻值与电流值的乘积为定值 即电流与电阻成反比 参考答案 在电压一定时 导体中的电流与导体的电阻成反比 4 交流与评估 在探究电流与电阻关系时 如何调节滑动变阻器保证电阻两端的电压不变 提示 移动滑动变阻器的滑片 若换了大一点的电阻 将滑片向电阻增大的方向调节 若换了小一点的电阻 将滑片向电阻减小的方向调节 即 换大调大 换小调小 参考答案 换大电阻 滑动变阻器向电阻变大的方向调 换小电阻 滑动变阻器向电阻变小的方向调 实验中使电压或电阻成倍数关系改变有什么好处 提示 便于确定电流与电压或电流与电阻是否成比例 如果不成倍数关系改变 需要通过计算确定比例关系 参考答案 便于确定数量关系 探究2欧姆定律结合探究电流与电压和电阻的关系 思考以下问题 1 一段导体中电流的大小由哪些因素决定 提示 一段导体中的电流 跟导体两端的电压成正比 跟这段导体的电阻成反比 故由导体两端的电压和这段导体的电阻决定 参考答案 由导体两端的电压和这段导体的电阻决定 2 欧姆定律的公式是 电压u 电阻r 参考答案 i ir 3 根据变形公式r 是否可以说电阻跟电压成正比 电阻跟电流成反比 为什么 提示 此变形公式表示导体的电阻在数值上等于导体两端的电压跟通过导体的电流的比值 这里要注意的是 导体的电阻是由导体本身的性质决定的 即由导体的材料 长度 横截面积决定 它跟导体两端是否有电压或电压的大小 导体中是否有电流或电流的大小无关 参考答案 不可以导体的电阻跟导体的材料 长度 横截面积有关 跟导体两端的电压和通过导体的电流无关 4 想一想 电流表本身的电阻很小 电压表本身的电阻很大 电流表不允许直接接在电源的两极 电压表可以 结合欧姆定律说明理由 提示 根据欧姆定律分析电流与电阻的关系 参考答案 根据欧姆定律i 可知 在电压一定时 电流与电阻成反比 电压表本身的电阻很大 接在电源两端时 通过它的电流很小 可以直接接在电源两端 电流表本身的电阻很小 接在电源两端时 通过它的电流很大 可能烧坏电流表 一 电流与电压 电阻的关系1 电流与电压的关系 保持 不变时 电流与电压成 2 电流与电阻的关系 保持 不变时 电流与电阻成 电阻 正比 电压 反比 二 欧姆定律1 内容 一段导体中的电流 跟加在这段导体两端的电压成 跟这段导体的电阻成 2 公式 3 应用 1 求电流 2 求电压 3 求电阻 正比 反比 u ir 拓展延伸 欧姆乔治 西蒙 欧姆 1787 1854年 是德国物理学家 生于巴伐利亚埃尔兰根城 欧姆的父亲是一个技术熟练的锁匠 对哲学和数学都十分爱好 欧姆从小就在父亲的教育下学习数学并受到有关机械技能的训练 这对他后来进行研究工作特别是自制仪器有很大的帮助 考点1探究电流与电压 电阻的关系 典例1 小刚和小军在探究 电流与电压 电阻的关系 实验中 1 小刚探究 电流与电压的关系 该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外 其作用主要是 2 实验中 所测的数据如表一所示 由表一数据可得 在一定时 导体中的电流与导体两端的电压成比 3 小军探究 电流与电阻的关系 所测的数据如表二所示 请依据表格和电路图分析 将a b间电阻由5 换成10 闭合开关进行实验时 应向 选填 左 或 右 移动滑片p 使电压表的示数保持v不变 由表二数据可得 在一定时 导体中的电流与导体的电阻成比 4 本实验采用的主要探究方法是法 思路导引 分析数据 得出结论的基本思路 精讲精析 本题考查了对电流与电压 电阻关系的探究 1 探究 电流与电压关系 的实验中需控制电阻不变 改变导体两端的电压 滑动变阻器在电路中可通过调整自身连入电路的阻值 从而改变电阻两端的电压 2 从表一中数据可以看出 电阻一定时 电阻两端的电压增大为原来的几倍 通过电阻的电流也跟着增大为原来的几倍 故可得结论 电阻一定时 导体中的电流与其两端的电压成正比 3 探究电流与电阻之间的关系时 应控制定值电阻两端的电压2v不变 将a b间电阻由5 换成10 时 电路中的电流变小 滑动变阻器两端的电压变小 电压表的示数变大 为保持定值电阻两端的电压不变 应减小电路中的电流 增大滑动变阻器接入电路的电阻 即滑片向右移动 从表格中数据可以看出 电压一定时 电流变化的倍数与电阻变化倍数的倒数相等 故可得结论 电压一定时 导体中的电流与导体的电阻成反比 4 因导体两端的电流与电压 电阻均有关 故在探究时需利用控制变量法 答案 1 改变电阻两端的电压 2 电阻正 3 右2 电压反 4 控制变量 方法归纳 探究实验中实验数据的处理方法 1 数据分析法 若 常数 则电流与电压成正比 若两个量的乘积等于一个常数 如i1r1 i2r2 常数 则电流与电阻成反比 2 图像法 利用实验得到的数据进行描点分析 画出电阻不变时电流随电压变化的图像和电压不变时电流随电阻 或电阻的倒数 变化的图像 分析图像从而得出电流跟电压 电阻的关系 考点2欧姆定律公式的应用 典例2 在如图所示的电路中 电源电压保持不变 电阻r1的阻值为20 闭合开关s 电流表的示数为0 3a 电流表的示数为0 2a 求 1 电源电压u 2 电阻r2的阻值 思路导引 解题思路如下 精讲精析 本题考查欧姆定律的有关计算 图中电阻r1和r2并联接入电路 电流表和分别测量通过电阻r1和r2的电流 1 电源电压可以用通过电阻r1的电流和其阻值求得 根据欧姆定律推导计算 u i1r1 0 3a 20 6v 2 电阻r2的阻值可以用其两端的电压除以通过它的电流计算 答案 1 6v 2 30 方法归纳 欧姆定律的应用 1 电路图的分析 2 公式中各物理量的对应性 1 如图所示是研究电流与电压 电阻关系的电路图 实验分 保持电阻不变 和 保持电压不变 两步进行 在 保持电阻不变 这一步实验时应该 a 保持r2滑片的位置不变b 保持r2两端的电压不变c 保持r1不变 调节r2滑片到不同的适当位置d 保持电路中电流不变 解析 选c 本题考查了探究电流与电压关系的实验操作 研究电流跟电压的关系时 保持电阻不变 通过调节滑动变阻器的滑片 改变r1的电压 故需保持r1电阻不变 移动滑动变阻器的滑片使其到不同的位置 故选c 2 关于欧姆定律i 下列说法正确的是 a 通过导体的电流越大 这段导体的电阻就越小b 导体两端的电压越高 这段导体的电阻就越大c 导体中的电流跟导体两端的电压成正比 跟导体的电阻成反比d 导体的电阻与电压成正比 与电流成反比 解析 选c 本题考查对欧姆定律的理解 导体的电阻是导体本身的一种性质 跟导体的材料 长度和横截面积有关 通过导体的电流 跟导体两端的电压成正比 跟导体的电阻成反比 故选c 3 如图所示为a b两个导体的i u图线 由图线可知 a ra rbb raib 根据r 知ra rb 故选b 4 一导体两端电压为3v时 通过的电流为0 3a 则此导体的电阻为 当该导体两端电压为0时 导体的电阻为 解析 本题考查欧姆定律的简单计算和含义 根据欧姆定律求出导体的电阻为r 10 导体的电阻是导体本身的一种性质 导体的电阻大小与导体的材料 长度 横截面积有关 与导体两端的电压及通过导体的电流均无关 所以当导体两端电压为0时 电阻仍为10 答案 1010 5 在 探究电阻上的电流跟两端电压的关系 实验中 定值电阻r 5 电源电压保持不变 1 小明根据电路图连接了如图甲所示的实验电路 检查时发现有一根导线连接有误 请在这根导线上打 并用笔画线代替导线 画出正确的连线 导线不得交叉 2 电路改正后 开始进行实验 小明根据测出的数据 画出了电阻的u i关系图像 如图乙所示 由图像可以得出结论 为了使结论更具有普遍性 小明还应该 解析 本题考查了电流与电压关系的探究实验 1 研究电流和电压的关系时 定值电阻和滑动变阻器组成串联电路 电流表测干路电流 电压表测量定值电阻两端的电压 通过观察电路图不难发现电压表没有与定值电阻并联 而是与定值电阻和滑动变阻器并联 2 这是一个正比例函数图像 反映的信息是 在电阻一定时 通过导体的电流与导体两端的电压成正比 为了寻找普遍规律 应更换电阻进行多次测量 答案 1 如图所示 2 电阻一定时 通过电阻的电流与两端的电压成正比更换阻